The Observable Universe · 可观测宇宙

黑暗,是宇宙的留白。

Darkness is the blank space of the cosmos.

我们能看见的,只是宇宙极小的一部分。这里没有多余的装饰,只有星光、尘埃,与大片的虚空。

向下穿越 138 亿年的光
01

起源

Origin — 138 亿年前,一切开始膨胀。

万物始于一片炽热的光。

约 138 亿年前,宇宙从一种极致炽热、高度致密的状态开始膨胀,空间与时间随之展开。

约 38 万年后,宇宙冷却到足以让光第一次自由穿行。那道光至今仍充满每一个方向,今天它是温度约 2.7 K 的微波余晖。

FIG. 01 · 宇宙微波背景 · 约 2.7 K

0亿年

宇宙的年龄

0万年

光第一次自由穿行

0K

今日微波余晖的温度

02

熔炉

Forge — 元素,在恒星里被锻造。

你身体里的碳,来自一颗死去的恒星。

宇宙最初几乎只有氢与氦。更重的元素,是在恒星的核心与爆发中一点点锻造出来的,并被抛撒进星际空间。

以质量计,人体约 65% 是氧,18% 是碳。我们由宇宙的尘埃构成,并能抬头仰望它。

H氢Hydrogen来源 · 大爆炸
C碳Carbon来源 · 恒星内部
O氧Oxygen来源 · 大质量恒星
Ca钙Calcium来源 · 恒星与超新星
Fe铁Iron来源 · 超新星爆发
Au金Gold来源 · 中子星并合
03

银河

Milky Way — 我们所在的漩涡。

我们身处一个十万光年宽的漩涡之中。

太阳位于银河系的一条旋臂上,距银心约两万六千光年。这里有数千亿颗恒星,都在缓慢地绕着中心旋转。

银心深处,藏着一个质量约为 400 万个太阳的超大质量黑洞。

太阳 · 约 2.6 万光年
银心银盘边缘 · 约 5 万光年

0万光年

银河系的直径

0亿年

太阳绕银心一周

0万

银心黑洞的质量(以太阳计)

04

光

Light — 光需要时间抵达。

我们看见的,都是过去。

光的速度有限,每一束光都要花时间抵达。看见一颗星,就是看见它在很久以前发出的光。

月球
1.3 秒
太阳
8 分 20 秒
比邻星
4.2 年
仙女座星系
254 万年
宇宙微波背景
138 亿年

条形按对数刻度绘制 · 光抵达地球所需的时间

05

虚空

Void — 宇宙的大部分,是空的。

平均每立方米,连一个原子都不到。

我们能看见的一切,包括恒星、星系、尘埃与我们自己,只占宇宙能量与质量的约 5%。

其余的,是暗物质与暗能量。它们不发光,却塑造了星系,也推动着宇宙加速膨胀。

FIG. 02 · 一个原子,已经足够。
06

蓝点

Pale Blue Dot — 1990 年,60 亿公里之外。

再看一眼那个点。

1990 年,旅行者一号在约 60 亿公里外回望故乡。地球在那张照片里,只是一个不足一个像素的淡蓝色光点。

FIG. 03 · 旅行者一号,1990 年 2 月 14 日

那是这里,那是我们的家,那是我们自己。

—— 卡尔·萨根《暗淡蓝点》

07

脉冲

Pulsar — 宇宙的灯塔。

一座每 1.3373 秒扫过地球的灯塔。

1967 年,年轻的研究生乔赛琳·贝尔(Jocelyn Bell)发现了一个节奏精确到不可思议的射电信号,一度被戏称为 LGM-1(“小绿人一号”)。

后来人们确认,那是一颗高速自转的中子星。它的光束每转一圈,就扫过一次地球。

PSR B1919+21 · 周期 1.3373 秒 · 已接收 0000 次脉冲

光从遥远的过去出发,穿过漫长的黑暗,只为在此刻,被一双眼睛接住。

我们是宇宙认识自身的方式。

—— 卡尔·萨根《宇宙》